KR20090119989A - 렌즈 구동 장치 - Google Patents

렌즈 구동 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20090119989A
KR20090119989A KR1020097020996A KR20097020996A KR20090119989A KR 20090119989 A KR20090119989 A KR 20090119989A KR 1020097020996 A KR1020097020996 A KR 1020097020996A KR 20097020996 A KR20097020996 A KR 20097020996A KR 20090119989 A KR20090119989 A KR 20090119989A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gear
lens
rotor
cam
engaging portion
Prior art date
Application number
KR1020097020996A
Other languages
English (en)
Inventor
히사시 가와모토
Original Assignee
세이코 프레시죤 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세이코 프레시죤 가부시키가이샤 filed Critical 세이코 프레시죤 가부시키가이샤
Publication of KR20090119989A publication Critical patent/KR20090119989A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

렌즈(3)를 보지한 렌즈 홀더(4)와, 회전 가능하게 지지된 로터(31)를 가지는 스텝 모터(30)와, 로터(31)의 회전력을 받아 회동하는 기어(12A)와, 기어(12A)에 종동하는 캠 기어(종동 기어)(20)를 포함하고, 캠 기어(20)의 회동에 의해 렌즈 홀더(4)를 광축 방향으로 구동하는 렌즈 구동 장치(1)로서, 캠 기어(20)는 치열부(22)를 가지고, 치열부(22)는 기어(12A)와 맞물리는 맞물림부(22G)와, 기어(12A)와의 맞닿음에 의해 기어(12A) 및 캠 기어(20)의 회전을 정지시키는 비맞물림부(22GA)를 포함한다.
렌즈, 스텝 모터, 기어, 캠 기어, 치열부

Description

렌즈 구동 장치{LENS DRIVE DEVICE}
본 발명은 촬상 장치에 조립해 넣어지는 렌즈(lens) 구동 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 캠(cam) 부재를 이용하여 렌즈를 광축 방향으로 이동시키는 렌즈 구동 장치에 관한 것이다.
스틸 카메라(still camera), 휴대전화에 내장되는 카메라 등의 촬상 장치는 근년 들어 현저한 속도로 소형화되고 있다. 이러한 촬상 장치에는 피사체의 위치에 따라 렌즈를 초점 맞춤 위치로 이동시키는 렌즈 구동 장치를 조립해 넣은 것이 있다. 따라서, 렌즈 구동 장치에 대해서는 소형화를 도모하면서, 정밀도 좋게 초점을 맞출 수 있는 것이 요구되도록 되어 있다.
예를 들면 특허문헌 1은 캠(cam) 부재를 이용하여 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 렌즈 구동 기구에 대해서 개시한다. 이 렌즈 구동 기구는 캠 부재를 이용함으로써 간소화한 구조로 렌즈를 구동할 수 있도록 하고 있다. 또한, 이 렌즈 구동 기구에는 캠 부재의 위치를 검출하기 위한 스위치가 복수 배치되어 있고, 이들 스위치에 의해 초기 위치나 도중 위치의 확인을 하여 정밀도 좋게 초점을 맞출 수 있도록 하고 있다. 보다 구체적으로는, 이 렌즈 구동 기구는 캠 부재의 초기 위치를 검출하는 기계 스위치 및 캠 부재의 동작 영역의 중점(中點)) 부근 위치를 검출하 는 포토 인터럽터(photo interrupter)(광학 스위치)를 배치함으로써, 캠 부재의 위치를 검출하고 있다.
특허문헌 1: 일본 실용신안공개 1993－61713호 공보
<발명이 해결하고자 하는 과제>
상기 특허문헌 1의 렌즈 구동 기구는 캠 구조를 이용하여 렌즈를 구동함으로써 구성의 간소화를 도모하고 있다. 그렇지만, 상기 렌즈 구동 기구는 복수의 스위치로 캠 부재의 위치를 검출하도록 하고 있으므로, 기구 내에 스위치를 배치하는 공간을 확보하는 것이 필요하게 되어 구조가 대형화되어 버린다. 이에 수반하여 고가의 스위치를 복수 이용하므로 제조 비용이 상승해 버린다고 하는 문제가 있다.
그래서, 본 발명의 목적은, 소형화 및 비용 저감을 도모하면서 정밀도 좋게 렌즈의 초점을 맞출 수가 있는 렌즈 구동 장치를 제공하는 것이다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
상기 목적은, 렌즈를 보지(保持)한 렌즈 홀더(holder)와, 회전 가능하게 지지된 로터(rotor)를 가지는 구동원과, 상기 로터의 회전력을 받아 회동(回動)하는 기어(gear)와, 상기 기어에 종동(從動)하는 종동 기어를 포함하고, 상기 종동 기어의 회동에 의해 상기 렌즈 홀더를 광축 방향으로 구동하는 렌즈 구동 장치로서, 상기 종동 기어는 치열부를 가지고, 상기 치열부는 상기 기어와 맞물리는 맞물림부와, 상기 기어와의 맞닿음에 의해 상기 기어 및 종동 기어의 회전을 정지시키는 비(非)맞물림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치에 의해 달성할 수 있다.
본 발명의 렌즈 구동 장치는, 종동 기어가 가지는 치열부에는, 기어와 맞물리는 맞물림부와, 기어와의 맞닿음에 의해 기어 및 종동 기어의 회전을 정지시키는 비맞물림부를 포함하므로, 기어 및 종동 기어는 소정 위치에서 강제적으로 정지하게 된다. 여기서 상기 정지 위치를 렌즈 홀더의 초기 위치나 종점 위치에 대응시키고, 초기 위치로부터 종점 위치까지 이동시키는 구동원의 회전수나 구동 펄스(pulse) 수를 미리 설정해 두면 렌즈 홀더의 위치를 확인할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 스위치를 설치하지 않고 렌즈 홀더의 위치를 확인하면서 렌즈를 초점 맞춤 위치로 이동시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 내부 구조를 간소화하여 소형화 및 비용 저감을 도모하면서, 정밀도 좋게 렌즈의 초점을 맞추게 하는 렌즈 구동 장치를 제공할 수 있다.
또, 상기 구성에 있어서, 상기 기어와 상기 비맞물림부의 맞닿음에 의해 상기 기어 및 종동 기어가 정지하고 있을 때의 상기 로터(rotor)의 정지 위치가, 초기 위치 여자(勵磁)시의 상기 로터의 정지 위치와 대략 일치하고 있는 구성을 채용할 수 있다.
이 구성에 의해, 초기 위치 여자시의 로터의 정지 위치의 위치 정밀도를 확보할 수가 있고, 정밀도 좋게 렌즈의 초점을 맞추게 할 수가 있다.
또, 상기 종동 기어는 상기 렌즈 홀더를 광축 방향으로 구동하는 캠(cam)이 설치된 캠 기어인 구성을 채용할 수 있다. 이 구성에 의해, 구성을 간소화하여 소형화 및 비용 저감을 도모할 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 비(非)맞물림부의 이빨 두께는 상기 맞물림부의 이빨 두께보다 두껍게 형성되어 있는 구성을 채용할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 기어 및 캠 기어의 회전을 정지시킬 수가 있다.
또, 상기 로터가 상기 초기 위치의 정지 위치에 있을 때, 상기 로터는 무통전(無通電)으로 상기 초기 위치가 보지(保持)되는 구성을 채용할 수 있다. 이 구성에 의해, 렌즈를 초기 위치로 이동시킨 후에, 구동원의 전원을 꺼도 초기 위치로 보지된다. 이 때문에 종래와 같이 초기 위치를 확인하는 스위치를 설치하지 않고, 구성을 간소화하여 소형화 및 비용 저감을 도모할 수가 있다.
<발명의 효과>
본 발명에 의하면, 소형화 및 비용 저감을 도모하면서 정밀도 좋게 렌즈의 초점을 맞추게 할 수가 있는 렌즈 구동 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관계되는 렌즈 구동 장치의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 렌즈 구동 장치의 주요부 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1의 렌즈 구동 장치를 제어하기 위한 제어 회로의 블록도(block diagram)이다.
도 4는 캠 기어(cam gear)의 측면을 전개하여 나타낸 모식도이다.
도 5 (A)는 도 1에서 나타내는 캠 기어와 아이들 기어(idle gear)를 인출하여 나타낸 도이고, 도 5 (B)는 도 5 (A)의 원(CR) 내를 확대한 도이다.
도 6 (A)는 로터(rotor)의 디텐트 토크(detent torque)와 통전 상태를 나타내는 그래프이다. 도 6 (B)는 초기 위치 정지 위치가 위치 A로 되었을 경우를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 관계되는 렌즈 구동 장치(1)의 구성을 나타낸 평면도이다. 그리고, 도 2는 이 렌즈 구동 장치(1)의 주요부 구성을 나타낸 단면도이다. 다만, 이 도 2는 구성 부품의 배치 관계를 확인할 수 있도록 각 부품을 전개하여 나타내고 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 렌즈 구동 장치(1)의 구성을 설명한다.
렌즈 구동 장치(1)는 기판(2)을 구비하고, 이 기판(2)에 후술하는 여러 가지의 부품이 조립되어 있다. 렌즈(3)를 보지하는 렌즈 홀더(holder)(4)가 기판(2)의 평면에 대해서 수직인 광축 방향(LA)으로 이동 가능하게 배치되어 있다. 보다 상세하게는, 렌즈 홀더(4)는 반경 방향으로서 외측으로 돌출한 가이드부(guiding portion)(5, 6)를 구비하고 있다. 이들 가이드부(5, 6)는 단부가 원기둥 모양으로 형성되어 있다. 기판(2)측에는 상기 가이드부(5, 6)의 원기둥 모양 부분을 받아들이도록 오목부(2a, 2b)가 형성되어 있다. 또, 기판(2)에는 오목부(2b)의 중앙부에서 입설(立設)되는 가이드 핀(guiding pin)(2c)이 설치되어 있다. 이 가이드 핀(2c)은 가이드부(6)의 원기둥 모양 부분에 형성한 구멍부(6a)에 삽입되어 있다. 이러한 구조에 의해 렌즈 홀더(4)는 광축 방향(LA)에의 이동이 가능하게 되어 있다.
도 2를 참조하여 설명하면, 렌즈 홀더(4)에 형성되어 있는 가이드부(6)측의 원기둥 모양 부분의 외주에는 힘을 가하는 부재로 되는 코일 스프링(coil spring)(7)이 끼워넣어져 있다. 이 코일 스프링(7)에 의해 렌즈 홀더(4)는 도면 상방측으로 힘이 가해지고 있다. 또한, 상기 렌즈 홀더(4)는 외측으로 돌출시킨 홈부인 암부(arm portion)(8)를 구비하고 있다. 렌즈 홀더(4)는 코일 스프링(7)에 의해 도면 상방측을 향해 힘이 가해지고 있으므로, 암부(8)도 도면 상방측으로 힘이 가해지고 있다. 이 가하는 힘에 의해, 암부(8)는 후술하는 캠 기어(종동 기어)(20)의 캠면(21)에 맞닿아 있다.
또한, 도 1 및 도 2를 참조하여, 렌즈 홀더(4)를 광축 방향(LA)으로 구동하는 구동 기구(10)의 구성에 대해서 설명한다. 이 구동 기구(10)는 상기 캠 기어(20)를 포함하는 복수의 윤열(輪列)에 의해 형성되어 있다.
구동 기구(10)는 구동원으로서 스텝 모터(step motor)(30)를 구비하고 있다. 스텝 모터(30)는 로터(31)를 회전 운동시킴으로써, 종동 기어인 캠 기어(20) 등을 통하여 렌즈 홀더(4)를 광축 방향(LA)으로 이동시키는 것이다. 스텝 모터(30)는 로터(31)와 로터축(rotor shaft)(32)과 스테이터(stator)(33)와 코일(34)을 구비하고 있다.
로터(31)는 스테이터(33)와의 사이의 자력에 의해 발생하는 회전 토크(torque)에 의해, 로터축(32)과 함께 회전 가능하게 지지되어 있다. 로터축(32)은 기판(2) 등에 의해 회전 가능하게 축지지되어 있다. 로터(31)는 예를 들면 희토류·철계 등의 자석 재료에 의해 형성되고, 작은 직경의 원통형 또는 원판형으로 형성되어 있다. 로터(31)는 회전 방향으로 교대로 극성이 다른 복수의 자극을 가지고 있다. 이들 자극은 로터(31)의 회전 방향으로 등간격으로 설치되어 있다.
이 스텝 모터(30)의 로터축(32)에 고정된 기어(11)는 아이들 기어(idle gear)(12)를 통하여 캠 기어(20)에 맞물려 있다. 종동 기어인 캠 기어(20)는 통상의 기어와 마찬가지로 기재가 원판 형상이고, 그 주연부에 복수의 이빨을 환상으로 설치한 치열부(22)를 구비하고 있다. 캠 기어(20)는 기어(12A)에 종동한다. 또한, 캠 기어(20)는 일면측에 나선상으로 설치한 캠면(21)이 형성되어 있다. 본 실시예에서는 이 캠면(21)이 캠 기어(20)의 하면측에 형성되어 있다. 이 캠면(21)에 전술한 렌즈 홀더(4)의 암부(8)가 맞닿아 있다.
여기서, 렌즈 구동 장치(1)를 제어하기 위한 제어 회로에 대해서 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 1의 렌즈 구동 장치를 제어하기 위한 제어 회로의 블록도이다. 제어부(50)는 도 3에 나타내듯이 CPU(Central　Processing　Unit)(51)와 메모리(memory)(52)와 드라이버(driver)(53)를 구비하고 있다. CPU(51)는 렌즈 구동 장치(1) 전체의 제어나 연산 처리를 행하는 것이다. 메모리(52)에는 렌즈 구동 장치(1)를 제어하기 위한 프로그램이나 제어 정보가 저장되어 있다. 드라이버(53)는 CPU(51)로부터의 제어 신호에 따라, 코일(34)에 양극성 또는 음극성의 구동 전압을 펄스상(pulse manner)으로 인가하여 여자한다. CPU(51)에는 조작 버튼(54)이 접속되어 있다.
조작 버튼(54)이 눌러지면, CPU(51)는 스텝 모터(30)를 구동하기 위한 양극성의 전압 또는 음극성의 전압의 출력을 드라이버(53)에 지시한다. 드라이버(53)는 지시에 따라 코일(34)에 양극성의 전압 또는 음극성의 전압을 인가한다. 이와 같이 스텝 모터(30)의 코일(34)을 통전 제어하여, 로터(31)를 시계 방향 및 반시계 방향으로 회동시킴으로써, 상술한 것처럼 렌즈 홀더(4)를 광축 방향(LA)으로 이동시킬 수가 있고, 초점 맞추기를 행할 수가 있다.
도 4는 캠 기어(20)의 측면의 모습을 전개하여 나타낸 모식도이다. 도 4에서 나타내듯이 캠면(21)은 경사져 있는 경사 영역(D)과 그 양단에 형성된 평탄 영역(F1, F2)을 포함하고 있다. 실제의 캠면은 단부(E1)와 단부(E2)가 접속됨으로써 나선상으로 된다. 따라서, 도 1에 있어서, 캠 기어(20)의 부호 E1로 나타내는 부분을 경계로 하여 단차로 된다. 또한, 도 4에서 캠면(21)의 E1, F1측이 초기 위치측에서 렌즈(3)의 초점을 무한히 멀게 하는 위치에 대응한다. 또, E2, F2측이 종점 위치측에서 렌즈(3)의 초점을 가장 가까운 거리로 하는 위치에 대응한다. 그리고, 암부(8)가 캠면(21)의 경사 영역(D)과 맞닿아 있을 때, 렌즈 홀더(4)가 광축 방향(LA)으로 이동하게 된다.
상기와 같이 형성하고 있는 캠면(21)에 암부(8)가, 가하는 힘을 가지고 맞닿아 있으므로, 캠 기어(20)가 스텝 모터(30)의 회전력을 받아 회동했을 때에 암부(8)가 이것에 수반하여 캠면(21) 상을 이동하게 된다. 따라서, 암부(8)가 고정되어 있는 렌즈 홀더(4)를 소정 범위(상기 경사 영역(D)의 범위)에서 광축 방향(LA)으로 이동시킬 수 있다. 그 결과 스텝 모터(30)의 구동을 제어함으로써, 렌즈 홀더(4)를 초기 위치로부터 초점 맞춤 위치를 통하여 종점 위치까지 구동시킬 수가 있다.
또한, 본 실시예의 렌즈 구동 장치(1)는 렌즈 홀더(4)가 이동한 위치를 확인할 수 있는 구조를 구비하고 있다. 이 구조에 대해서 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5 (A)는 도 1에서 나타내는 캠 기어(cam gear)(20)와 아이들 기어(idle gear)(12)를 인출하여 나타낸 도이고, 도 5 (B)는 도 5 (A)의 원(CR) 내를 확대한 도이다.
아이들 기어(12)는 같은 축에 2개의 기어가 고정되어 있고, 도면 상측의 작은 기어(12A)가 캠 기어(20)의 둘레부에 형성한 치열부(22)와 맞물리고, 도면 하측의 큰 기어(12B)가 스텝 모터(30)의 로터축(32)에 고정한 기어(11)(도 1 참조)와 맞물려 있다. 캠 기어(20)의 치열부(22)는 기어(12A)와 맞물리는 맞물림부(22G)와, 맞물리지 않는 비(非)맞물림부(22NG)가 설치되어 있다. 맞물림부(22G)는 복수의 이빨로 구성된다.
이 비맞물림부(22NG)는 맞물림부(22G)의 하나의 이빨보다 이빨 두께를 두껍게 형성한 산(山) 하나의 이빨이다. 캠 기어(20)의 이빨 수는 정수는 아니고, 소수점이 있는 숫자의 이빨 수로 되어 있다. 그리고, 비맞물림부(22NG)는 원주 피치(pitch) 1개분을 적절히 형성할 수 없는 부분에 설치되어 있다. 이 때문에 도 5 (B)에서 확대하여 나타내듯이, 이 비맞물림부(22NG)는 이빨 홈을 메워 2개의 이빨을 결합하여 형성되어 있지만, 맞물림부(22G)의 이빨 홈을 메워 2개의 이빨을 결합한 경우보다 이빨 두께가 얇게 되어 있다.
즉, 비맞물림부(22NG)의 이빨 두께(b)는, 맞물림부(22G)의 이빨 홈을 메워 2개분의 이빨을 결합하여 형성되는 이빨 두께(c)보다 0.3배 정도로부터 1배 미만으 로 얇게 되도록 형성되어 있다. 매우 적합하게는 0.5배 정도가 좋다. 비맞물림부(22NG)를 1개의 이빨로서 보면, 비맞물림부(22NG)의 이빨 두께(b)는 맞물림부(22G)의 이빨 두께(a)보다 1.3배로부터 3배 미만 정도의 두께로 되도록 형성되어 있다. 매우 적합하게는 1.5배 정도가 좋다.
캠 기어(20)가 상기와 같이 치열부(22)에 비맞물림부(22NG)를 가지고 있으므로, 아이들 기어(12)를 일방향으로 회전시켜도 기어(12A)가 비맞물림부(22NG)에 맞닿았을 때에 캠 기어(20)가 강제적으로 정지되게 된다. 또, 마찬가지로 아이들 기어(12)를 역방향으로 회전시킨 경우에 있어서도 기어(12A)가 비맞물림부(22NG)에 맞닿았을 때에 캠 기어(20)가 강제적으로 정지되게 된다. 즉, 캠 기어(20)는 1회전분보다 약간 짧은(정확히 1회전보다 비맞물림부(22NG)분만큼 짧다) 범위를 회동하게 된다.
여기서, 캠 기어(20)가 강제적으로 정지되는 양단의 위치를 상기 렌즈 홀더(4)의 초기 위치 및 종점 위치의 각각과 대응하도록 미리 설정해 두면, 캠 기어가 강제 정지된 위치가 초기 위치 또는 종점 위치로 된다. 즉, 캠 기어(20)를 일방향으로 회전시켜 정지한 경우에는 렌즈 홀더(4)가 초기 위치 혹은 종점 위치에 있게 되고, 역방향으로 회전시켜 정지한 경우에는 렌즈 홀더(4)가 초기 위치 혹은 종점 위치에 있는 것으로 된다. 그리고, CPU(51)에 의해 스텝 모터(30)의 회전 방향을 확인하면, 캠 기어(20)가 정지했을 때에 렌즈 홀더(4)가 초기 위치 또는 종점 위치에 있는지를 간단하게 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 렌즈 구동 장치(1)는 위치 확인용의 스위치를 설치하지 않고 렌즈 홀더(4)가 초기 위치 혹은 종 점 위치에 있는 것을 간단하게 확인할 수 있다.
구체적으로는, 초기 위치로부터 종점 위치로 이동하는데 필요한 스텝 모터(30)의 회전수를 확인하고, 이때에 CPU(51)로부터 스텝 모터(30)로 출력하는 구동 펄스 수를 미리 설정해 두면 좋다. 예를 들면, CPU(51)로부터의 제어 신호에 따라, 드라이버(53)가 스텝 모터(30)에 1000펄스 출력했을 때에, 스텝 모터(30)가 소정수 회전하여 렌즈 홀더(4)를 초기 위치로부터 종점 위치까지 이동시키도록 설계한다.
따라서, 예를 들면 초기 위치에 있는 렌즈 홀더(4)를 종점 위치로 이동시킬 때는, CPU(51)는 스텝 모터(30)에의 1000펄스의 출력을 드라이버(53)에 지시함으로써 이동을 완료할 수가 있게 된다. 이 동작을 캠 기어(20)의 동작으로부터 보면, 1회전보다 약간 작은 회전을 하여 비맞물림부(22NG)가 기어(12A)에 접촉하여 강제 정지한 상태로 된다. 또한, 기어의 백래쉬(backlash)나 조립 오차 등을 고려하여, CPU(51)로부터 드라이버(53)를 통하여, 스텝 모터(30)로 출력되는 구동 펄스 수에 일정한 마진(margin)을 부가해 두는 것이 보다 바람직하다. 즉, 설계상으로는 1000펄스로 렌즈 홀더(4)를 초기 위치로부터 종점 위치까지 이동시킬 수 있는 경우, 4, 5펄스를 여분으로 출력하여 비맞물림부(22NG)가 기어(12A)에 확실히 접촉하도록 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면 렌즈 홀더(4)를 초기 위치 혹은 종점 위치로 확실히 이동시킬 수 있다.
그리고, 초기 위치와 종점 위치의 사이에 렌즈 홀더(4)를 이동시켜 초점을 맞춘 경우에도, 초기 위치 혹은 종점 위치를 기준으로 하여 CPU(51)로부터 출력한 구동 펄스 수에 기초하여 렌즈 홀더(4)의 위치를 확인할 수 있다. 따라서, 렌즈 홀더(4)의 도중 위치를 확인하기 위한 스위치도 불필요하게 할 수 있다. 또한, 도중 위치로부터 렌즈 홀더(4)를 초기 위치 또는 종점 위치로 이동시키는 경우에 대해서도, 전술한 것과 마찬가지로 일정한 마진(margin)을 부가한 구동 펄스 수로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 해 두면 렌즈 홀더(4)가 초기 위치 혹은 종점 위치에 있을 때, 이 위치를 기준으로 하여 렌즈 홀더(4)의 위치를 정밀도 좋게 확인할 수 있다. 그 결과로서 렌즈(3)를 정밀도 좋게 초점 맞춤 위치로 이동시킬 수가 있다.
이상에서 설명한 렌즈 구동 장치(1)는, 캠 기어(20)의 치열부(22)의 일부에 비맞물림부(22NG)가 형성되어 있으므로, 일정 범위를 회전하면 캠 기어(20)가 강제 정지된다. 이 강제 정지되는 위치와 초기 위치 및 종점 위치를 대응시킴으로써, 렌즈 홀더(4)의 초기 위치 및 종기 위치를 검출하기 위한 스위치를 설치하는 것이 필요 없게 된다. 또한, 캠 기어(20)의 치열부(22)의 일부에 비맞물림부(22NG)를 설치한다고 하는 간단한 구성이므로 소형화 및 구조의 간소화를 촉진하여, 제조 비용의 저감을 도모할 수가 있다. 또, 이 렌즈 구동 장치(1)는 소형화할 수 있으므로, 캠 기어(20)의 캠 영역을 크게 잡을 수가 있고, 많은 초점 맞춤 위치를 확보할 수가 있거나, 캠 영역을 크게 취할 수 있으므로, 캠의 최고 높이를 종래와 바꾸지 않는 경우에는, 캠의 경사를 완만하게 할 수가 있고, 구동 부하의 저감에 유용하게 쓸 수가 있다.
또, 강제 정지됨으로써, 기어 등의 덜거덕거림을 고려할 필요가 없고, 캠면(21)에 형성하는 평탄 영역(F1, F2)을 종래보다 작은 필요 최저한의 크기로 할 수 있다. 스위치에 의한 위치 검지의 경우, 덜거덕거림의 영향으로 암부(8)가 단부(E1)를 넘어 단부(E2)에 빠질 우려가 있다. 이 때문에 평탄 영역(F1, F2)은 필요 최저한의 크기로 덜거덕거림 분(分)의 여유를 더한 크기로 되어 있었다. 왜냐하면, 암부(8)가 단부(E2)에까지 빠져 버리면, 그때의 로터의 위치가 본래의 종점 위치(단부(E2))에서의 로터의 정지 위치와 달리 설계와 어긋나 버리기 때문이다. 이와 같은 상태로 되면, CPU(51)가 종점 위치로부터 초기 위치로 암부(8)를 이동시켜도, 초기 위치에서의 로터의 정지 위치도 어긋나 버리게 된다. 이 때문에 초기 위치로부터의 이후의 제어를 할 수 없게 되어 버리게 된다. 또, 전술한 것처럼 비맞물림부(22NG)는 인접하는 이빨의 사이를 메운 경우보다 작게 형성되어 있고, 평탄 영역(F1, F2)도 작게 할 수 있기 때문에, 경사 영역(D)을 넓게 설정할 수 있다. 그 결과 초점 정밀도를 향상시킬 수가 있음과 아울러, 암부(8)에 가해지는 부하를 경감하여 렌즈 홀더(4)를 부드럽게 이동시킬 수가 있다.
또한, 상기 실시예는 캠 기어(20)가 일면측에 캠면(21)을 구비하고, 이 캠면(21)에 렌즈 홀더(4)의 암부(8)가 코일 스프링(7)의 가하는 힘을 가지고 맞닿는다. 따라서, 상기 실시예에서는 캠 기어(20)의 캠면(21)이 캠부로 되지만, 본 발명은 이러한 구조에 한정되는 것은 아니다. 캠 기어(20)와 일체로 회전하는 원통체를 새롭게 배치하고, 이 원통체의 몸체부(측면 둘레부)에 캠홈(cam groove)을 설치하고, 이 캠홈에 암부(8)를 걸어맞춤으로써 전술한 것과 마찬가지로 렌즈 홀더(4)를 구동하도록 해도 좋다. 이 경우에는 캠홈이 캠부로 된다.
여기서, 도 5 (A), (B)에 나타낸 것처럼, 기어(12A)가 비맞물림부(22NG)에 맞닿아, 기어(12A) 및 캠 기어(20)가 정지하고 있는 초기 위치 상태시의 로터(31)의 정지 위치에 대해서 설명한다.
도 6 (A), (B)에 나타내고 있는 것은, 로터(31)의 디텐트 토크(detent torque)의 커브(curve)와 2개의 코일(34)의 통전하는 방법이다. 「H」는 순통전이고 「L」은 역통전을 나타내고 있다. 예를 들면, 「HH」의 통전은 2개의 코일(34)이 모두 순통전이고, 「HL」의 통전은 일방의 코일(34)은 순통전이고 타방의 코일(34)은 역통전인 것을 나타내고 있다.
초기 위치 상태 때, 로터(31)는 도 6 (A)에 나타내듯이, 0о~360о의 sin 커브와 동일한 커브를 그리는 로터(31)의 디텐트 토크 커브(detent torque curve)의 중간점(sin180о에 상당한다)이나 위치 P로 되도록 하고 있다. 이 위치 P는 HH 통전했을 때 로터(31)가 정지하는 위치이다. 그리고 이 위치 P는 코일(34)의 HH 통전을 끊었을 때에도 로터(31)가 디텐트 토크(detent torque)로 계속 정지하는 위치이다. 즉, 스텝 모터(30)의 무통전으로 위치 보지할 수 있는 로터(31)의 위치와, 기어(12A)와 비맞물림부(22NG)가 맞닿음으로써 로터(31)가 정지하는 위치를 일치시키고 있다.
또한, 부품 정밀도의 관계에서, HH 통전하여 기어(12A)와 비맞물림부(22NG)를 맞닿게 하였을 때에, 로터(31)의 정지 위치가 위치 P와 일치하지 않을 수가 있지만, 위치 P(sin180о의 위치)를 중심으로 한 디텐트 토크의 sin0о~sin360о에 상당하는 커브의 범위 내(오차 허용 범위)에서 로터(31)가 멈추도록 조정되어 있으면, 디텐트 토크로 로터(31)는 위치 P로 돌아갈 수가 있다. 이 때문에 설계에서는, 초기 위치 통전(HH 통전)하여 기어(12A)와 비맞물림부(22NG)를 맞닿게 하는 위치의 오차가, 로터(31)의 디텐트 토크가 sin 커브의 0о~360о를 그리는 범위 내에 위치하도록 하고 있다. 이와 같이 하면, 기어(12A)와 비맞물림부(22NG)를 맞닿게 한 후, 초기 위치 통전으로서 HH 통전을 한 경우, 항상 출발 위치는 위치 P로 되어 정확한 렌즈 위치 제어가 가능하게 되고, 정밀도 좋게 렌즈의 초점을 맞추게 할 수가 있다.
즉, 로터(31)의 정지 위치를 초기 위치 통전하여 여자를 했을 때의 로터(31)의 정지 위치와 대략 일치시키고 있다. 여기서 말하는 대략 일치는, 초기 위치 여자를 했을 때의 로터(31)의 정지 위치를 도 6에 나타내는 오차 허용 범위 내로 하고 있는 것을 가리키고 있다.
또한, 가령 도 6 (B)에 나타내듯이, 초기 위치 통전(HH 통전)했을 때의 기어(12A)와 비맞물림부(22NG)의 맞닿음 위치가, 오차 허용 범위(초기 위치 통전 위치를 중심으로 한 디텐트 토크의 sin0о~sin360о의 범위)에 미치지 않는 위치 Q로 되었을 경우, 코일(34)의 통전을 끊으면 로터(31)는 설계상의 초기 위치 P가 아니라 위치 A에서 안정하게 정지한다. 이 상태에서 렌즈 구동을 하려고 하여, 우선, 초기 위치 통전(HH 통전)을 하면, 로터(31)는 위치 P의 HH 통전 위치로 가려고 하여 기어(12A)와 비맞물림부(22NG)를 강하게 눌러 위치 Q로 가든지, 위치 B의 HH 통전 위치로 가버릴지의 어느 것으로 된다. 이 때문에 초기 위치 통전(HH 통전)을 해 도, 로터(31)의 위치가 일정하지 않고 정확한 렌즈의 위치 제어가 불가능하게 되어 버린다. 그렇지만, 전술한 것처럼, 기어(12A)와 비맞물림부(22NG)의 맞닿음 위치를 오차 허용 범위 내에 위치하도록 설계함으로써, 이러한 문제는 해소할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 대해서 상술했지만, 본 발명은 어느 특정의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서, 여러 가지의 변형·변경이 가능하다.
상기 실시예에 있어서는, 비맞물림부(22NG)는 맞물림부(22G)보다도 이빨 두께가 두껍게 형성되어 있지만, 이러한 형상에 한정되지 않고, 예를 들면 비맞물림부가 맞물림부(22G)보다도 이빨 길이가 길게 형성되어 있어도 좋다. 또, 종동 기어를 캠 기어(20)로 하고 있지만 이것에 한정되지 않고, 캠이 설치되어 있지 않은 기어로 하여, 렌즈 홀더(4)를 윤열(輪列)로 구동시키도록 해도 좋다.
또, 상기 실시예에서는 스텝 모터(30)의 로터축(32)에 고정한 기어(11)와 캠 기어(20)의 사이에 아이들 기어(12)를 배치한 구조예를 나타냈지만 이러한 구조에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라, 기어(11)와 캠 기어(20)의 사이에 또 다른 기어를 배치해도 좋고, 기어(11)와 캠 기어(20)를 직접 맞물리게 해도 좋다.

Claims (5)

  1. 렌즈를 보지한 렌즈 홀더와, 회전 가능하게 지지된 로터를 가지는 구동원과, 상기 로터의 회전력을 받아 회동하는 기어와, 상기 기어에 종동하는 종동 기어를 포함하고, 상기 종동 기어의 회동에 의해 상기 렌즈 홀더를 광축 방향으로 구동하는 렌즈 구동 장치로서,
    상기 종동 기어는 치열부를 가지고,
    상기 치열부는 상기 기어와 맞물리는 맞물림부와, 상기 기어와의 맞닿음에 의해 상기 기어 및 종동 기어의 회전을 정지시키는 비맞물림부를 포함하는 렌즈 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기어와 상기 비맞물림부의 맞닿음에 의해 상기 기어 및 종동 기어가 정지하고 있을 때의 상기 로터의 정지 위치가, 초기 위치 여자시의 상기 로터의 정지 위치와 대략 일치하고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 종동 기어는 상기 렌즈 홀더를 광축 방향으로 구동하는 캠이 설치된 캠 기어인 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비맞물림부의 이빨 두께는 상기 맞물림부의 이빨 두께보다 두껍게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로터가 상기 초기 위치의 정지 위치에 있을 때, 상기 로터는 무통전으로 상기 초기 위치가 보지되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
KR1020097020996A 2007-10-16 2008-09-12 렌즈 구동 장치 KR20090119989A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007269080 2007-10-16
JPJP-P-2007-269080 2007-10-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090119989A true KR20090119989A (ko) 2009-11-23

Family

ID=40567243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097020996A KR20090119989A (ko) 2007-10-16 2008-09-12 렌즈 구동 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8145050B2 (ko)
JP (1) JPWO2009050967A1 (ko)
KR (1) KR20090119989A (ko)
CN (1) CN101681012B (ko)
WO (1) WO2009050967A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI438471B (zh) 2011-08-24 2014-05-21 Largan Precision Co Ltd 光學影像擷取鏡頭
US11237521B2 (en) 2018-01-17 2022-02-01 Seiko Instruments Inc. Timepiece movement and timepiece
TWI788209B (zh) * 2022-01-27 2022-12-21 萬里科技股份有限公司 用於相機鏡頭可旋轉環之線性夾持式驅動機構

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61255330A (ja) * 1985-05-08 1986-11-13 Fuji Photo Film Co Ltd シヤツタ駆動機構
US5950021A (en) * 1991-02-07 1999-09-07 Canon Kabushiki Kaisha Camera with zoom lens
JP2547357Y2 (ja) * 1991-03-08 1997-09-10 シチズン時計株式会社 指針位置検出機構
JPH0561713A (ja) 1991-09-04 1993-03-12 Fujitsu Ltd 電子回路ブロツク試験回路
JP4130098B2 (ja) 2001-06-13 2008-08-06 サンヨー・オートメディア・センディリアン・バハド 車載用ｆｍチューナの妨害検出・判定回路及び自動チューニングプログラム
JP2005128116A (ja) * 2003-10-22 2005-05-19 Seiko Precision Inc 光学モジュール
JP4951871B2 (ja) * 2005-03-31 2012-06-13 パナソニック株式会社 ズームレンズ装置および携帯用電子機器
TW200702765A (en) * 2005-07-12 2007-01-16 Asustek Comp Inc Lens module and electrical apparatus thereof
JP2007102141A (ja) * 2005-09-12 2007-04-19 Kyocera Corp 光学モジュール
CN100543508C (zh) * 2005-09-30 2009-09-23 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 自动对焦数码相机模组
JP2007256786A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Kyocera Corp カメラモジュールとそのカメラモジュールを備えた携帯端末
JP4461116B2 (ja) * 2006-04-12 2010-05-12 セイコープレシジョン株式会社 レンズ駆動装置
JP2007292880A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Seiko Precision Inc レンズ駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2009050967A1 (ja) 2011-03-03
CN101681012A (zh) 2010-03-24
US20100040357A1 (en) 2010-02-18
CN101681012B (zh) 2011-05-04
WO2009050967A1 (ja) 2009-04-23
US8145050B2 (en) 2012-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7602439B2 (en) Lens unit and imaging apparatus
JP5419360B2 (ja) 光学機器
US20060181748A1 (en) Lens unit and imaging apparatus
KR101297797B1 (ko) 스테핑 모터 및 전자 기기
KR20070039466A (ko) 스테핑 모터 및 전자 기기
KR20090119989A (ko) 렌즈 구동 장치
KR101049458B1 (ko) 렌즈 구동장치
JP2008167334A (ja) 撮像装置
JP2006178332A (ja) レンズ駆動装置
JP2005083291A (ja) 駆動装置
JP2006047356A (ja) レンズ駆動装置
KR20080108292A (ko) 렌즈 구동 장치
JP5828678B2 (ja) モータ制御装置およびモータ駆動装置
JP4634926B2 (ja) カメラモジュールのレンズ駆動機構
JP4549125B2 (ja) デジタルスチルカメラ用フォーカルプレンシャッタ
JP2007178779A (ja) レンズ移動装置及びカメラモジュール
JP2007033873A (ja) 光学装置
JP2006071825A (ja) 駆動モジュールのセンサ配置構造及び駆動モジュール
JP2006087174A (ja) ステッピングモータ及びステッピングモータを用いた電子機器
JP2006053307A (ja) 光学モジュール
WO2024016239A1 (zh) 光圈机构
JP2007078907A (ja) レンズ駆動モジュール及びカメラモジュール
JP2017107146A (ja) 動力伝達装置およびレンズ鏡筒
TW200540350A (en) Gear transmission and electronic device
JP2005077914A (ja) レンズユニット

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application